nginx系列（1.nginx简单介绍）

hello,大家好，今天我们分享nginx系列的内容，部署服务对于中小企业的开发小伙伴来说是日常的工作了，当然了你没摸过正式的线上环境，那容我猜测一下，你就职于大公司或者你现在只是刚入开发的小小白，在大公司呢，作为名纯开发，你是没有机会摸到服务器了，因为有专门的运维人员、运维开发人员来做这部分的工作。

为什么要介绍这部分的内容呢？

第一、是记录自己通过在网上搜索资料，自己尝试按照网上文档快速实践然后一次次失败，之后解决问题搭建起自己的服务的过程。

第 二、分享给各位让大家在部署过程中少走“弯路”（安装各种软件、配置各种环境其实是很费时间的，有这些时间都不知看了多少东西了，哈哈）

今天呢，我们只是对nginx有一个简单的介绍，不要认为是简单介绍就认为没啥，其实恰恰相反，介绍的东西是站在上帝视角去看这个东西，之后的操作实战只是去一步一步的去实现介绍中的哪些功能和实践本软件传递出来的一些思想。

1.Nginx是什么？

Nginx就是反向代理服务器。首先我们先来看看什么是代理服务器，代理服务器一般是指局域网内部的机器通过代理服务发送请求到互联网上的服务器，代理服务器一般作用于客户端。比如GoAgent，FQ神器。

2.Nginx有哪些特点？

（1）跨平台：Nginx 可以在大多数 Unix like OS编译运行，而且也有Windows的移植版本。

（2）配置异常简单，非常容易上手。配置风格跟程序开发一样，神一般的配置

（3）非阻塞、高并发连接：数据复制时，磁盘I/O的第一阶段是非阻塞的。官方测试能够支撑5万并发连接，在实际生产环境中跑到2～3万并发连接数.(这得益于Nginx使用了最新的epoll模型)

（4）事件驱动：通信机制采用epoll模型，支持更大的并发连接。

（5）master/worker结构：一个master进程，生成一个或多个worker进程

（6）内存消耗小：处理大并发的请求内存消耗非常小。在3万并发连接下，开启的10个Nginx 进程才消耗150M内存（15M*10=150M）

（7）成本低廉：Nginx为开源软件，可以免费使用。而购买F5 BIG-IP、NetScaler等硬件负载均衡交换机则需要十多万至几十万人民币

（8）内置的健康检查功能：如果 Nginx Proxy 后端的某台 Web 服务器宕机了，不会影响前端访问。

（9）节省带宽：支持 GZIP 压缩，可以添加浏览器本地缓存的 Header 头。

（10）稳定性高：用于反向代理，宕机的概率微乎其微

3.Nginx是如何处理一个请求？

首先，nginx在启动时，会解析配置文件，得到需要监听的端口与ip地址，然后在nginx的master进程里面，先初始化好这个监控的socket(创建socket，设置addrreuse等选项，绑定到指定的ip地址端口，再listen)，然后再fork(一个现有进程可以调用fork函数创建一个新进程。由fork创建的新进程被称为子进程 )出多个子进程出来，然后子进程会竞争accept新的连接。此时，客户端就可以向nginx发起连接了。当客户端与nginx进行三次握手，与nginx建立好一个连接后，此时，某一个子进程会accept成功，得到这个建立好的连接的socket，然后创建nginx对连接的封装，即ngx_connection_t结构体。接着，设置读写事件处理函数并添加读写事件来与客户端进行数据的交换。最后，nginx或客户端来主动关掉连接，到此，一个连接就完成了自己的使命.

当然，nginx也是可以作为客户端来请求其它server的数据的（如upstream模块），此时，与其它server创建的连接，也封装在ngx_connection_t中。作为客户端，nginx先获取一个ngx_connection_t结构体，然后创建socket，并设置socket的属性（ 比如非阻塞）。然后再通过添加读写事件，调用connect/read/write来调用连接，最后关掉连接，并释放ngx_connection_t。

说明：

nginx在实现时，是通过一个连接池来管理的，每个worker进程都有一个独立的连接池，连接池的大小是worker_connections。这里的连接池里面保存的其实不是真实的连接，它只是一个worker_connections大小的一个ngx_connection_t结构的数组。并且，nginx会通过一个链表free_connections来保存所有的空闲ngx_connection_t，每次获取一个连接时，就从空闲连接链表中获取一个，用完后，再放回空闲连接链表里面。

在这里，很多人会误解worker_connections这个参数的意思，认为这个值就是nginx所能建立连接的最大值。其实不然，这个值是表示每个worker进程所能建立连接的最大值，所以，一个nginx能建立的最大连接数，应该是worker_connections * worker_processes。当然，这里说的是最大连接数，对于HTTP请求本地资源来说，能够支持的最大并发数量是worker_connections * worker_processes，而如果是HTTP作为反向代理来说，最大并发数量应该是worker_connections * worker_processes/2。因为作为反向代理服务器，每个并发会建立与客户端的连接和与后端服务的连接，会占用两个连接

4.Nginx是做了哪些工作？

Nginx本身做的工作实际很少，当它接到一个HTTP请求时，它仅仅是通过查找配置文件将此次请求映射到一个location block，而此location中所配置的各个指令则会启动不同的模块去完成工作，因此模块可以看做Nginx真正的劳动工作者。

通常一个location中的指令会涉及一个handler模块和多个filter模块（当然，多个location可以复用同一个模块）。handler模块负责处理请求，完成响应内容的生成，而filter模块对响应内容进行处理。

Nginx的模块直接被编译进Nginx，因此属于静态编译方式。启动Nginx后，Nginx的模块被自动加载，不像Apache，首先将模块编译为一个so文件，然后在配置文件中指定是否进行加载。在解析配置文件时，Nginx的每个模块都有可能去处理某个请求，但是同一个处理请求只能由一个模块来完成。

好了，今天的分享就到这里，本部分下一篇我们分享nginx框架的原理介绍，原理介绍篇预计是三篇左右，其后都是进行实际的操作演示。

上期说的使用pyhton来实现队列的代码地址：https://github.com/haishiniu/Data-Structure-and-Algorithms